Номер 109, страница 17 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Дано:

Масса веществ, $m = 1,0$ кг
Графики зависимости температуры от сообщаемого количества теплоты (Рис. 10)

$m = 1,0 \text{ кг}$
$\text{Q}$ в кДж, $1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$

Найти:

а) для каких веществ построены графики;
б) начальные температуры веществ.

Решение:

а) для каких веществ построены графики

Чтобы определить вещества, необходимо вычислить их удельную теплоемкость $\text{c}$. Количество теплоты $\text{Q}$, необходимое для нагревания тела, связано с изменением его температуры $\Delta t = t_{2} - t_{1}$ формулой:$Q = c \cdot m \cdot \Delta t$.Из этой формулы выразим удельную теплоемкость:$c = \frac{Q}{m \cdot \Delta t}$.

Рассчитаем удельную теплоемкость для каждого вещества, используя данные из графика.

Вещество I:
Выберем на графике I точку, например, где сообщенное количество теплоты $Q_I = 5,0 \text{ кДж}$, а температура стала $t_2 = 20 \text{ °C}$. Начальная температура, как видно из графика, $t_1 = 0 \text{ °C}$.Переведем количество теплоты в систему СИ: $Q_I = 5,0 \text{ кДж} = 5000 \text{ Дж}$.Изменение температуры: $\Delta t_I = t_2 - t_1 = 20 \text{ °C} - 0 \text{ °C} = 20 \text{ °C}$.Теперь вычислим удельную теплоемкость:$c_I = \frac{Q_I}{m \cdot \Delta t_I} = \frac{5000 \text{ Дж}}{1,0 \text{ кг} \cdot 20 \text{ °C}} = 250 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$.Согласно таблицам удельных теплоемкостей, такое значение характерно для серебра.

Вещество II:
Начальная температура вещества II, как видно из графика, $t_1 = 5 \text{ °C}$ (при $Q=0$). Выберем на графике II удобную точку, например, где сообщенное количество теплоты $Q_{II} = 4,0 \text{ кДж}$, а температура стала $t_2 = 15 \text{ °C}$.Переведем количество теплоты в систему СИ: $Q_{II} = 4,0 \text{ кДж} = 4000 \text{ Дж}$.Изменение температуры: $\Delta t_{II} = t_2 - t_1 = 15 \text{ °C} - 5 \text{ °C} = 10 \text{ °C}$.Вычислим удельную теплоемкость:$c_{II} = \frac{Q_{II}}{m \cdot \Delta t_{II}} = \frac{4000 \text{ Дж}}{1,0 \text{ кг} \cdot 10 \text{ °C}} = 400 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$.Такое значение удельной теплоемкости характерно для меди (также близко к цинку).

Ответ: График I соответствует серебру, а график II – меди.

б) начальные температуры веществ

Начальная температура вещества – это его температура до начала нагревания, то есть при сообщенном количестве теплоты $Q = 0$. Эти значения можно определить по точкам пересечения графиков с осью температур (осью ординат).

Для вещества I (график I) линия начинается в точке (0; 0). Следовательно, его начальная температура $t_{0I} = 0 \text{ °C}$.

Для вещества II (график II) линия начинается в точке (0; 5). Следовательно, его начальная температура $t_{0II} = 5 \text{ °C}$.

Ответ: Начальная температура первого вещества равна 0 °C, второго вещества – 5 °C.